【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及中央空调系统蓄能，特别是涉及一种基于用户侧管网变水温蓄能的中央空调系统自蓄能方法。
技术介绍
1、建筑能耗约占我国社会总能耗的22％，其中空调能耗占建筑能耗的30％～50％。在我国夏季电力负荷高峰期，超过30％的尖峰电力负荷为空调能耗，部分发达地区甚至接近50％。空调能耗的急剧增长已成为夏季电网负荷特性恶化和电力紧缺的重要原因。中央空调系统具有能耗体量大、可控性能好以及短期内供冷供热量可调节范围广的特点，具备柔性化特征。大型公共建筑集中式空调系统装机容量大，输配管道中含有大量冷冻水，利用空调系统自身水量的蓄能特性响应电网的互动调控需求，可提升电力系统负荷调节能力，对提升电网安全和促进绿电消纳具有较大的意义。
2、中央空调系统参与电网调峰有多种方式，如提前预冷技术和水蓄冷技术都可以实现较好的电力负荷调峰效果和运行经济效益，但以上技术都处在局限性：空调预冷技术聚焦于室内空气和建筑围护结构蓄冷，缺少对冷冻水蓄冷能力的挖掘；水蓄冷因初投资成本高和场地限制等多种原因，在公共建筑中的普适性不足。因此需要提出一种充分挖掘冷冻水蓄能潜力并在公共建筑中具备较高普适性的中央空调系统参与电网调峰的方法。
技术实现思路
1、本专利技术目的是针对
技术介绍
中存在的问题，提出一种基于用户侧管网变水温蓄能的中央空调系统自蓄能方法，该方法通过调节管网冷冻水温实现冷量的存储和释放，进而将峰期空调能耗转移至谷期，达到削峰填谷的目的，并结合峰谷电价政策提升中央空调运行经济效益。该方法适用于大部分
2、本专利技术的技术方案，一种基于用户侧管网变水温蓄能的中央空调系统自蓄能方法，包括以下具体步骤：
3、s1、采集中央空调系统运行数据和水泵铭牌参数；
4、s2、建立冷水机组模型、水泵模型、冷却塔模型求解相应的特征参数；
5、s3、联合冷水机组模型、水泵模型、冷却塔模型构建中央空调系统模型；
6、s4、建立管道容积模型，计算建筑总冷冻水量，评估建筑最大蓄冷量；
7、s5、以最高蓄冷能效比为目标基于中央空调系统模型建立蓄冷寻优模型；
8、s6、以释冷时间、释冷目标水温和蓄冷量为输入量，削峰量为输出量，基于中央空调系统模型建立释冷模型；
9、s7、联合蓄冷寻优模型和释冷模型，根据峰谷电价政策，以最低运行电费为目标，输入建筑逐时冷负荷量求解单日各谷期的最优蓄冷量和峰期的最优释冷目标水温，输出最优自蓄能运行策略。
10、优选的，s1中采集的中央空调系统运行数据和水泵铭牌参数包括：
11、1)冷水机组运行数据：冷冻水流量mchw、冷冻水供水温度tchw,o、冷冻水回水温度tchw,i、冷却水流量mchw、冷却水供水温度tcw,o、冷却水回水温度tcw,i、冷水机组功率pch；
12、2)水泵运行数据：水泵流量gw,p、水泵扬程h、水泵频率f、水泵功率ppu；
13、3)水泵铭牌参数：水泵额定流量gw0,p。
14、优选的，s2中冷水机组模型、水泵模型包括：
15、冷水机组能耗模型：
16、
17、冷水机组冷却水供水温度：
18、
19、qe＝mchwcp,w(tchw,i-tchw,o)
20、式中：pch为冷水机组输入功率，kw；tchw,i和tchw,o分别为冷冻水供回水温度，℃；tcw,i和tcw,o分别为冷却水供回水温，℃；mchw和mcw分别为冷冻水和冷却水质量流量，kg/s；cp,w为水的定压比热容，kj/(kg·℃)；qe为冷水机组制冷量，kw；a0～a23为拟合系数。
21、离心式水泵实际扬程：
22、
23、水泵输入功率：
24、
25、式中：h为水泵实际扬程，m；k1～k4为拟合系数；gw,p为水泵运行流量m3/s；gw0,p为水泵额定流量，m3/s；ω为叶轮转动角速度，rad/s；ppu为水泵输入功率，kw；ρw为水的密度，kg/m3；g为重力加速度，m/s2；k5～k7为拟合系数；f和f0分别为水泵实际频率和额定频率，hz；n0为水泵额定转速，r/min。
26、优选的，s3中冷却塔模型为：
27、
28、mcwcp,w(tcw,i-tcw,o)＝ma(hao,ct-hai,ct)
29、式中：hai,ct和hao,ct分别为冷却塔进出口空气焓值，kj/kg；hswi,ct为冷却塔入口水表面饱和空气焓值，kj/kg；γct为冷却塔空气和冷却水的热容比；ntuct为冷却塔传热单元数。
30、优选的，s4中管道容积模型为：
31、基于冷负荷指标法估算冷负荷：
32、
33、式中：qcl,i为建筑第i层冷负荷，kw；ai为第i层的供冷面积，m2；为第i层的平均冷负荷指标，kw/m2。
34、冷冻水管径：
35、
36、式中：dcl,x为第x层冷冻水管道管径，mm；n为楼层总数；vs,x为第x层冷冻水管道推荐流速，m/s；δt为冷冻水供回水温差，℃。
37、冷冻水管道容积：
38、
39、
40、
41、vmr＝atθmr lst,mrθp
42、vchw＝(vst+vht+vtf+vmr)(1+θe-θa)
43、式中：vst、vht、vtf、vmr和vchw分别为冷冻水立管容积、冷冻水横管容积、顶楼冷冻水管容积、机房设备连接管以及分集水器容积和冷冻水总容积，m3；lst,i为第i层楼高，m；lht为冷冻水横管长度，m；ltf为顶楼冷冻水管长度，m；at为建筑总面积，m2；θmr为机房面积占比；θp为机房设备冷冻水连接管以及分集水器占比；θe为膨胀水箱占比；θa为管道内空气占比。
44、优选的，s5的蓄冷寻优模型需设定目标蓄冷量，通过搜索最优主机负荷率使蓄冷能效达到最高。
45、优选的，s6的释冷模型输入参数包括释冷结束时的冷冻水温即释冷目标水温、释冷时间和蓄冷量。
46、优选的，s7的寻优目标为结合峰谷电价政策的中央空调系统单日最低运行费用，寻优变量为谷期的蓄冷量和峰期的释冷目标水温。
47、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益的技术效果：
48、本专利技术通过调节管网冷冻水温实现冷量的存储和释放，进而将峰期空调能耗转移至谷期，达到削峰填谷的目的，并结合峰谷电价政策提升中央空调运行经济效益。该方法适用于大部分具备冷冻水循环的中央空调系统，具有较强的普适性，在提升中央空调系统运行经济效益的同时，为常规中央空调系统提供了参与本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于用户侧管网变水温蓄能的中央空调系统自蓄能方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于用户侧管网变水温蓄能的中央空调系统自蓄能方法，其特征在于，S1中采集的中央空调系统运行数据和水泵铭牌参数包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于用户侧管网变水温蓄能的中央空调系统自蓄能方法，其特征在于，S2中冷水机组模型、水泵模型包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于用户侧管网变水温蓄能的中央空调系统自蓄能方法，其特征在于，S3中冷却塔模型为：
5.根据权利要求1所述的一种基于用户侧管网变水温蓄能的中央空调系统自蓄能方法，其特征在于，S3中中央空调系统模型的输入量为建筑冷负荷、冷冻水流量、冷却水泵流量、冷水机组冷冻水供水温度、室外温湿度，输出量为冷水机组功率、冷冻水泵功率、冷却水泵功率和冷却塔功率。
6.根据权利要求1所述的一种基于用户侧管网变水温蓄能的中央空调系统自蓄能方法，其特征在于，S4中管道容积模型为：
7.根据权利要求1所述的一种基于用户侧管网变水温蓄能的中央空调系统自蓄能方法
8.根据权利要求1所述的一种基于用户侧管网变水温蓄能的中央空调系统自蓄能方法，其特征在于，S6的释冷模型输入参数包括释冷结束时的冷冻水温即释冷目标水温、释冷时间和蓄冷量，输出量为削峰量：
9.根据权利要求1所述的一种基于用户侧管网变水温蓄能的中央空调系统自蓄能方法，其特征在于，S7的寻优目标为中央空调系统单日最低运行费用，寻优变量为单日各谷期的蓄冷量和峰期的释冷目标水温。
...【技术特征摘要】
1.一种基于用户侧管网变水温蓄能的中央空调系统自蓄能方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于用户侧管网变水温蓄能的中央空调系统自蓄能方法，其特征在于，s1中采集的中央空调系统运行数据和水泵铭牌参数包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于用户侧管网变水温蓄能的中央空调系统自蓄能方法，其特征在于，s2中冷水机组模型、水泵模型包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于用户侧管网变水温蓄能的中央空调系统自蓄能方法，其特征在于，s3中冷却塔模型为：
5.根据权利要求1所述的一种基于用户侧管网变水温蓄能的中央空调系统自蓄能方法，其特征在于，s3中中央空调系统模型的输入量为建筑冷负荷、冷冻水流量、冷却水泵流量、冷水机组冷冻水供水温度、室外温湿度，输出量为冷水机组功率、冷冻水泵功率、...
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